關于PDM的CAD/CAPP/CAM集成探討

　1前言
　　通常所說的CAD/CAM系統集成實際上是指設計與制造過程中的CAD、CAPP和CAM三個環節的軟件集成［1］。在CAD/CAPP/CAM集成過程中，CAPP是連接CAD與CAM的橋梁和紐帶。目前，許多著名的CAD/CAM商品軟件，如Pro/ENGINEER、I-deas、UG、Euclid等在幾何造型、分析計算和數據管理等有很強的功能，也具備NC編程的功能，但是在CAPP方面，這些CAD/CAM軟件需要NC編程人員根據CAD圖形進行繁瑣的人機交互操作，選擇零件的加工方法、加工對象、刀具參數、切削用量和確定加工順序等，才能形成零件加工的刀位文件，最后轉換成NC程序。因此，研究和實現CAD/CAPP/CAM的集成對于簡化人機交互操作具有十分重要的意義。
　　2基于PDM的CAD/CAPP/CAM集成開發
　　CAD/CAPP/CAM集成，要求數控加工程序的生成是以CAPP的工藝設計結果和CAD的零件信息為依據，自動生成具有標準格式的刀位文件（Cutting Location）文件，然后經過適當的后置處理，將刀位文件轉換成NC加工程序，并且該NC加工程序應該是針對不同的數控機床和不同的數控系統的［2］。
　　2.1 CAD/CAPP/CAM集成開發的系統框架
　　本文通過對CAD系統設計出的零件，按照CAPP系統輸出的加工工藝路線（或工藝規程），經過建立加工仿真模型，進行刀位軌跡規劃，對刀位軌跡進行加工仿真，最后通過后置處理，生成針對具體機床的數控加工代碼，并將輸出的結果存儲到PDM系統中。所以，可將本系統分為如圖1所示體系結構中的幾個功能模塊。
　　將PDM系統作為存儲與傳遞信息的平臺。具體地講，在CAD特征建模模塊中，完成零件的設計工作，以關系表的形式將設計信息存儲到PDM系統中；在CAPP模塊中，CAPP從PDM系統中提取零件的特征信息，采用派生法或創成法，完成零件的工藝設計，并將得到的工藝信息以關系表的形式存儲到PDM系統中；在CAM模塊中，從PDM系統中提取CAD、CAPP所提供的信息，通過Pro/NC的各種接口函數，將提取的工藝信息自動輸入到Pro/NC的加工模塊中，在Pro/NC的裝配模塊中建立加工設備模型、毛坯模型、夾具模型和刀具模型的基礎上，構建虛擬加工環境，自動完成加工過程仿真，檢查加工過程中的碰撞干涉，提出修改意見。在加工過程仿真無誤之后，輸出刀位文件，同時在網絡數據庫中讀取每個工序的機床名稱，通過利用針對該機床的配置文件，將刀位文件轉換成適合該機床的NC代碼。
　　
　　圖1系統結構框圖